鲸头顶喷的“水柱”，是它脑袋里进的水吗？

本文来自微信公众号： 果壳（ID：Guokr42），作者： 喵鱼酱，题图来自：视觉中国

如果让你来画一头鲸鱼的简笔画，你会怎么动笔呢？首先是一个胖嘟嘟的身体，一条两片花瓣对开似的尾巴，再加上肚皮、胸鳍、眼睛，最后，头顶一定会有一股喷出的气，对吧！

等等，问题来了。

图丨李小葵

喷气还是喷水？

也许你会说，不对啊，我记得鲸鱼头顶喷出来的是水啊。其实严格来说那的确不算水，而是鲸鱼头顶的呼吸孔在鲸鱼呼气时所喷出来的气。

看啥，喘气儿呢！丨giphy

鲸类动物的祖先是陆生哺乳动物，这些陆生哺乳动物在经历了漫长的演化之后，有一部分适应了完全水生的生活。在演化过程中，它们的鼻孔不断向上迁移，最后定格在头顶，形成了现生鲸类动物的呼吸孔。因此，鲸类的每次呼吸都是由头顶的呼吸孔来完成的，说它们头上喷出来的是气，确实没错。

从鲸类呼吸孔所呼出来的气当中的确混有一些水分，所以这股“水柱”又被称为“喷潮”。喷潮里的水汽有可能是由鲸类体内的水蒸气被喷出体外后遇冷凝结形成的，也有可能是鲸类呼吸孔周围的海水被呼出的气体带到空中形成的，甚至有可能是鲸类在呼气之前就吸入呼吸孔里的海水。但是，喷潮本身并不会形成像水柱那样立体的结构。

给鲸类动物做“探鼻息”体检

上面讲的知识，对你来说冷得不能再冷了？但对鲸类研究人员而言，这个知识点大有用处。

打个比方。如果人类想要知道自己消化道内的幽门螺杆菌水平，可以去医院用吹气的方式采样并分析。我们不可能让鲸类用嘴巴吹气，但是鲸类研究人员提出了一个构想：可以采集并分析鲸类呼出的气体，来看看它们的健康状况。

对，就从它们的头顶采集。

和人类不同，鲸类动物的呼吸道和消化道是严格相隔的，所以只要采集到鲸类呼出的气体，就可以更精准地分析仅来自鲸类呼吸系统的成分丨原图：参考资料[1]；翻译：作者

目前，鲸类研究人员主要根据从鲸类呼气中检测出的类固醇（如睾酮、黄体酮、雌二醇、孕酮、皮质醇）、甲状腺激素（如甲状腺素、三碘甲状腺素）以及呼吸道微生物等等成分来评估鲸类的生理状况，例如激素水平是不是正常呀，甚至还能判断鲸类怀孕了没有。

呼气采样有利有弊

在“探鼻息”的方法被发明和采用之前，鲸类研究人员也给鲸类做体检（特别是大型须鲸），不过主要通过采集海水中鲸类的粪便的方式，或是通过发射活体采样飞镖采集鲸类的体表组织，来分析鲸类体内的激素成分等内容。

然而这两种方法操作起来并不简单，也不够及时，不能反映此时此刻鲸类的状态。此外，采集到的便便样品受海水中其他物质污染的可能性高，而活体采样飞镖还会给鲸类造成点儿皮外伤，若要反复采样可就困难了，研究人员可不想把同一头鲸类的体表给戳满窟窿。

相比之下，呼气采样可以实时、高效且重复地采集来自同一头鲸类的样品，还不会给鲸类带来伤害，是个对鲸类和研究人员都比较友好的体检方式。

我可以这样采丨参考资料[1]

有了无人机，我也可以这样采丨Christian Miller,Ocean Alliance

尽管如此，呼气采样所采得的样品仍然有可能受到些许污染。正如我们前面说的，喷潮里的水分除了来自鲸类体内的水蒸气，还有可能来自海水。

近期有研究人员通过无人机确切地观察到，一些大翅鲸（座头鲸）在潜入海水的时候呼吸孔还是开着的。这样一来，它们很有可能在下潜时吸入了一些海水，直到下一次呼气的时候，再把这些海水连同气体一起喷出。此外，它们常常在呼吸孔还未完全上浮至水面以上的时候就开始呼气。

所以一直以来，鲸类研究人员在分析鲸类的呼气样品时，往往发现样品的盐度很高，这就说明鲸类呼出的气体被海水给污染了。因此，每次对鲸类的呼气样品进行成分分析的时候，研究人员都要试图把来自海水的成分排除，进行校正，才能获得更精准的结果。

图丨参考资料[2]

那呼吸道里进了海水的鲸类会难受吗？想想我们在学游泳的时候，鼻子里不小心吸进了海水，那滋味儿……不过一般来说，只要吸入量不多，或者海水只停留在上呼吸道而不进入下呼吸道，吸入一点儿海水对大鲸鱼来说是没有太大问题的，就当作是在做“盐水洗鼻”吧。

参考文献

[1]Burgess, E. A., Hunt, K. E., Kraus, S. D., & Rolland, R. M. (2018). Quantifying hormones in exhaled breath for physiological assessment of large whales at sea. Scientific Reports, 8(1). doi:10.1038/s41598-018-28200-8

[2]Martins, M. C. I., Miller, C., Hamilton, P., Robbins, J., Zitterbart, D. P., & Moore, M. (2020). Respiration cycle duration and seawater flux through open blowholes of humpback ( Megaptera novaeangliae ) and North Atlantic right ( Eubalaena glacialis ) whales. Marine Mammal Science. doi:10.1111/mms.12703

[3]Rolland, R. M., Hunt, K. E., Kraus, S. D., & Wasser, S. K. (2005). Assessing reproductive status of right whales (Eubalaena glacialis) using fecal hormone metabolites. General and Comparative Endocrinology, 142(3), 308–317. doi:10.1016/j.ygcen.2005.02.002

[4]Pérez, S., García-López, Á., De Stephanis, R., Giménez, J., García-Tiscar, S., Verborgh, P., … Martínez-Rodriguez, G. (2011). Use of blubber levels of progesterone to determine pregnancy in free-ranging live cetaceans. Marine Biology, 158(7), 1677–1680. doi:10.1007/s00227-011-1676-9

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